JP3835491B2 - 静電吸着機能を有するウエハ加熱装置 - Google Patents
静電吸着機能を有するウエハ加熱装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3835491B2 JP3835491B2 JP10837396A JP10837396A JP3835491B2 JP 3835491 B2 JP3835491 B2 JP 3835491B2 JP 10837396 A JP10837396 A JP 10837396A JP 10837396 A JP10837396 A JP 10837396A JP 3835491 B2 JP3835491 B2 JP 3835491B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrostatic adsorption
- boron nitride
- insulating layer
- pyrolytic
- heating apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、昇温工程を含む半導体デバイスの製造工程における半導体ウエハの加熱プロセスに好適に使用される静電吸着機能を有するウエハ加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、半導体デバイスの製造工程における半導体ウエハの加熱には、金属線を巻いたヒーターが使用されていた。しかし、このヒーターを使用した場合には半導体ウエハへの金属汚染の問題があったため、近年、セラミック薄膜を発熱体として使用したセラミックス一体型ウエハ加熱装置の使用が提案されている（特開平４−１２４０７６号公報参照）。
【０００３】
また、この半導体ウエハの加熱にあたっては、ヒーター上に半導体ウエハを固定するために減圧雰囲気では静電吸着装置が使用されており、プロセスの高温化に伴ってその材質は樹脂からセラミックスに移行されている（特開昭５２−６７３５３号、同５９−１２４１４０号公報参照）。また最近では、これらのセラミックス一体型ウエハ加熱装置と静電吸着装置を合体した静電吸着機能を有するウエハ加熱装置が提案されており、例えばエッチング工程などの低温域では静電吸着装置の絶縁層にアルミナを用いたもの（ニューセラミックス（７）、ｐ４９〜５３、１９９４参照）、ＣＶＤ工程などの高温域においては静電吸着装置の絶縁層に熱分解窒化硼素を用いたもの（特開平４−３５８０７４号、同５−１０９８７６号、同５−１２９２１０号公報、特願平５−１５２０１５号参照）が使用されている。
【０００４】
一方、上記文献（ニューセラミックス（７）、ｐ４９〜５３、１９９４）に記載されているように、静電吸着力はこの絶縁層の体積抵抗率が低くなれば強くなるが、低すぎるとリーク電流によるデバイスの破損が生じるため、静電吸着装置の絶縁層の体積抵抗値は１０10〜１０13Ωｃｍであることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、上記静電吸着機能を有するウエハ加熱装置の絶縁層にアルミナを用いた場合には、５００℃から６５０℃までの中温域において、抵抗率が低くなりすぎてリーク電流によるデバイスの破損が発生してしまうという問題があり、また、熱分解窒化硼素を用いた場合には、上記中温域で抵抗値が高くなり過ぎるため十分な静電吸着力が得られないという問題点があった。
【０００６】
従って、これら問題のない静電吸着機能を有するウエハ加熱装置の開発が望まれる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、上記中温域においても抵抗値が適度で十分な静電吸着力を有する上、リーク電流によるデバイスの破損の発生がなく、デバイス歩留りも高く、半導体デバイスの製造工程で好適に使用することができる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層を形成し、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層を接合し、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極を形成し、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層を接合すると共に、該第２絶縁層を１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素で形成することにより、５００〜６５０℃の中温域においても抵抗値が適度で十分な静電吸着力を有する上、リーク電流によるデバイスの破損の発生がなく、デバイス歩留りも高く、それ故、半導体デバイスの製造工程における半導体ウエハの加熱に好適に使用することができる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置が得られることを見出した。
【０００９】
即ち、従来公知の静電吸着機能を有するウエハ加熱装置は、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極が形成され、その上に熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層が接合されたものであり、この公知の構成では５００〜６５０℃の中温域における第１及び第２絶縁層の熱分解窒化硼素の体積抵抗率が小さいため十分な静電吸着力が得られず、しかもウエハとウエハ加熱装置との密着性が悪く、温度が不均一になり、これによって製造されるデバイスの特性にばらつきを生じさせるという重大な欠点があった。
【００１０】
これに対して、本発明者は、上記した従来の静電吸着機能を有するウエハ加熱装置の不利、欠点を解決したものとして、特願平７−３０４８３号に窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層を接合し、その上に熱分解窒化硼素からなる絶縁層を接合し、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極を接合し、その上に１〜１０重量％の珪素を含有する熱分解窒化硼素珪素からなる絶縁層を接合してなる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を提案した。本発明者は、この発明を更に発展させ、従来公知の絶縁層に熱分解窒化硼素を用いた静電吸着機能を有するウエハ加熱装置の中温域における静電吸着力の低下を防止し得るウエハ加熱装置について種々検討した結果、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極が接合され、更にその上に熱分解窒化硼素珪素からなる第２絶縁層が接合されてなる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置において、この第２絶縁層を１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素珪素で形成した場合、５００〜６５０℃の中温域における絶縁層の体積抵抗率を１０10〜１０13Ωｃｍとすることができるため、この静電吸着機能を有するウエハ加熱装置とウエハとの密着面積が増え、中温域での静電吸着力の低下が起こらなくなり、十分な静電吸着力が得られ、ウエハの温度分布がより均一になるという有利性が与えられること、また、リーク電流によるデバイスの損傷も発生せず、デバイス歩留りが大幅に向上するという有利性が得られることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【００１１】
従って、本発明は、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極が接合され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層が接合されてなる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置であって、該第２絶縁層が１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素で形成されてなることを特徴とする静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を提供する。
【００１２】
以下、本発明につき更に詳細に説明すると、本発明の静電吸着機能を有するウエハ加熱装置は、上記したように窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材、熱分解グラファイトからなる発熱層及びその上に設けられた熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層、熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極及びその上に設けられた１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層から構成されるものである。
【００１３】
ここで、支持基材の窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体は、公知の方法で焼結させて得たものを使用することができ、具体的には窒化硼素粉末と窒化アルミニウム粉末とを重量比で９５：５〜５０：５０の割合で混合した後、１８００〜２０００℃、１００〜３００ｋｇｆ／ｍｍ2の条件で焼結することにより得られるものを用いることができる。
【００１４】
上記支持基材の形状は特に制限はなく、例えば円盤状、円筒状、凸部や凹部のある円盤又は円筒状などがある。
【００１５】
次に、発熱層及び静電吸着用電極として使用する熱分解グラファイトとしては、例えばメタンガスを１９００〜２２００℃、１〜１０Ｔｏｒｒという条件下で熱分解することによって得られる熱分解グラファイトが好適に使用される。
【００１６】
発熱層の膜厚は特に限定されないが、１０〜３００μｍ、特に３０〜１００μｍとすることが望ましい。
【００１７】
また、静電吸着用電極は、１０〜３００μｍ、特に３０〜１００μｍとすることが望ましい。
【００１８】
更に、上記熱分解グラファイトからなる発熱層の上に設けられる第１絶縁層を形成する熱分解窒化硼素としては、例えばアンモニアと三塩化硼素とをモル比で１：１〜１０：１で混合した気体を１８００〜２０００℃、１〜１０Ｔｏｒｒという条件下で熱分解することによって得られるものが好適であり、具体的にはアンモニアと三塩化硼素の４：１の混合気体を１８００〜２０００℃、１０Ｔｏｒｒという条件下で熱分解することで得られる熱分解窒化硼素を使用することができる。
【００１９】
第１絶縁層の膜厚は特に限定されないが、５０〜５００μｍ、特に７０〜１５０μｍとすることが望ましい。
【００２０】
して、本発明は、上記したような窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトの発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素の第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトの静電吸着用電極が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素の第２絶縁層が接合されてなる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置において、第２絶縁層が特定量の炭素を含有する熱分解窒化硼素で形成されてなるものである。本発明では、このように炭素含有熱分解窒化硼素で第２絶縁層を形成することにより、絶縁層の５００〜６５０℃の中温域における体積抵抗率を容易に１０10〜１０13Ωｃｍとすることができるもので、炭素を含まない熱分解窒化硼素で第２絶縁層を形成したのでは、温度の均一性が得られず、デバイス歩留りも低下してしまう。
【００２１】
ここで、第２絶縁層を形成する炭素含有熱分解窒化硼素は、１〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量％の炭素を含有することが必要であり、炭素の含有率が１重量％未満では、５００〜６５０℃の中温域における温度範囲において十分な静電吸着力が得られず、炭素の含有率が２０重量％より大きいと、５００〜６５０℃という中温域においてリーク電流によるデバイスの損傷が起こってしまう。
【００２２】
上記炭素含有熱分解窒化硼素は、例えばアンモニアと三塩化硼素とメタンとの４０：９：１〜２８：５：２の混合気体を１６００〜２０００℃、５〜１０Ｔｏｒｒという条件下で化学気相蒸着することによって得ることができる。
【００２３】
また、第２絶縁層の膜厚は、５０〜５００μｍ、特に１００〜２００μｍとすることが望ましく、５０μｍ未満では絶縁破壊を起こす場合があり、５００μｍを超えると十分な静電吸着が得られない場合がある。
【００２４】
なお、本発明では、上記した第１絶縁層と第２絶縁層との両絶縁層を１〜１０重量％の炭素を含有した熱分解窒化硼素で形成してもよく、このように両絶縁層を同一の炭素含有熱分解窒化硼素で形成すると、製造工程が単純化されるのでコスト的に有利となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の静電吸着機能を有するウエハ加熱装置は、１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素で第２絶縁層を形成したことにより、絶縁層の５００〜６５０℃の中温域における体積抵抗率が１０10〜１０13Ωｃｍの範囲となることから、５００〜６５０℃の中温域において十分な静電吸着力が得られ、従って、ウエハ温度の均一性が向上する上、リーク電流によるデバイスの損傷もおこらないため、デバイス歩留りが大幅に向上するという有利性が与えられる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００２７】
〔実施例〕
窒化珪素粉末と窒化アルミニウム粉末を３対１の割合で混合した後、１９００℃、２００ｋｇｆ／ｍｍ2の条件下で焼結し、直径２００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる円板を作った。
【００２８】
次いで、この上でメタンガスを２２００℃、５Ｔｏｒｒの条件下で熱分解し、厚さ１００μｍの熱分解グラファイト層を形成し、表面に電極パターン、裏面にヒーターパターンを加工してそれぞれ静電吸着用電極、発熱層とした。更に、この両面の上でアンモニアと三塩化硼素とメタンを１６００℃、５Ｔｏｒｒの条件下で反応させて、厚さ２００μｍの熱分解窒化硼素絶縁層を設け、静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を作った。
【００２９】
得られたウエハ加熱装置の絶縁層の炭素含有率を測定したところ、９重量％であった。また、この静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を使用し、ウエハを６００℃に加熱したところ、ウエハ上の温度分布は＋４℃であった。
【００３０】
〔比較例〕
比較のために炭素を含まない熱分解窒化硼素で絶縁層を形成する以外は実施例と同様にして静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を作った。得られたウエハ加熱装置について同様の測定を行ったところ、ウエハ上の温度分布は＋１３℃と悪かった。
【発明の属する技術分野】
本発明は、昇温工程を含む半導体デバイスの製造工程における半導体ウエハの加熱プロセスに好適に使用される静電吸着機能を有するウエハ加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、半導体デバイスの製造工程における半導体ウエハの加熱には、金属線を巻いたヒーターが使用されていた。しかし、このヒーターを使用した場合には半導体ウエハへの金属汚染の問題があったため、近年、セラミック薄膜を発熱体として使用したセラミックス一体型ウエハ加熱装置の使用が提案されている（特開平４−１２４０７６号公報参照）。
【０００３】
また、この半導体ウエハの加熱にあたっては、ヒーター上に半導体ウエハを固定するために減圧雰囲気では静電吸着装置が使用されており、プロセスの高温化に伴ってその材質は樹脂からセラミックスに移行されている（特開昭５２−６７３５３号、同５９−１２４１４０号公報参照）。また最近では、これらのセラミックス一体型ウエハ加熱装置と静電吸着装置を合体した静電吸着機能を有するウエハ加熱装置が提案されており、例えばエッチング工程などの低温域では静電吸着装置の絶縁層にアルミナを用いたもの（ニューセラミックス（７）、ｐ４９〜５３、１９９４参照）、ＣＶＤ工程などの高温域においては静電吸着装置の絶縁層に熱分解窒化硼素を用いたもの（特開平４−３５８０７４号、同５−１０９８７６号、同５−１２９２１０号公報、特願平５−１５２０１５号参照）が使用されている。
【０００４】
一方、上記文献（ニューセラミックス（７）、ｐ４９〜５３、１９９４）に記載されているように、静電吸着力はこの絶縁層の体積抵抗率が低くなれば強くなるが、低すぎるとリーク電流によるデバイスの破損が生じるため、静電吸着装置の絶縁層の体積抵抗値は１０10〜１０13Ωｃｍであることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、上記静電吸着機能を有するウエハ加熱装置の絶縁層にアルミナを用いた場合には、５００℃から６５０℃までの中温域において、抵抗率が低くなりすぎてリーク電流によるデバイスの破損が発生してしまうという問題があり、また、熱分解窒化硼素を用いた場合には、上記中温域で抵抗値が高くなり過ぎるため十分な静電吸着力が得られないという問題点があった。
【０００６】
従って、これら問題のない静電吸着機能を有するウエハ加熱装置の開発が望まれる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、上記中温域においても抵抗値が適度で十分な静電吸着力を有する上、リーク電流によるデバイスの破損の発生がなく、デバイス歩留りも高く、半導体デバイスの製造工程で好適に使用することができる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層を形成し、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層を接合し、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極を形成し、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層を接合すると共に、該第２絶縁層を１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素で形成することにより、５００〜６５０℃の中温域においても抵抗値が適度で十分な静電吸着力を有する上、リーク電流によるデバイスの破損の発生がなく、デバイス歩留りも高く、それ故、半導体デバイスの製造工程における半導体ウエハの加熱に好適に使用することができる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置が得られることを見出した。
【０００９】
即ち、従来公知の静電吸着機能を有するウエハ加熱装置は、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極が形成され、その上に熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層が接合されたものであり、この公知の構成では５００〜６５０℃の中温域における第１及び第２絶縁層の熱分解窒化硼素の体積抵抗率が小さいため十分な静電吸着力が得られず、しかもウエハとウエハ加熱装置との密着性が悪く、温度が不均一になり、これによって製造されるデバイスの特性にばらつきを生じさせるという重大な欠点があった。
【００１０】
これに対して、本発明者は、上記した従来の静電吸着機能を有するウエハ加熱装置の不利、欠点を解決したものとして、特願平７−３０４８３号に窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層を接合し、その上に熱分解窒化硼素からなる絶縁層を接合し、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極を接合し、その上に１〜１０重量％の珪素を含有する熱分解窒化硼素珪素からなる絶縁層を接合してなる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を提案した。本発明者は、この発明を更に発展させ、従来公知の絶縁層に熱分解窒化硼素を用いた静電吸着機能を有するウエハ加熱装置の中温域における静電吸着力の低下を防止し得るウエハ加熱装置について種々検討した結果、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極が接合され、更にその上に熱分解窒化硼素珪素からなる第２絶縁層が接合されてなる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置において、この第２絶縁層を１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素珪素で形成した場合、５００〜６５０℃の中温域における絶縁層の体積抵抗率を１０10〜１０13Ωｃｍとすることができるため、この静電吸着機能を有するウエハ加熱装置とウエハとの密着面積が増え、中温域での静電吸着力の低下が起こらなくなり、十分な静電吸着力が得られ、ウエハの温度分布がより均一になるという有利性が与えられること、また、リーク電流によるデバイスの損傷も発生せず、デバイス歩留りが大幅に向上するという有利性が得られることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【００１１】
従って、本発明は、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極が接合され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層が接合されてなる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置であって、該第２絶縁層が１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素で形成されてなることを特徴とする静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を提供する。
【００１２】
以下、本発明につき更に詳細に説明すると、本発明の静電吸着機能を有するウエハ加熱装置は、上記したように窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材、熱分解グラファイトからなる発熱層及びその上に設けられた熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層、熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極及びその上に設けられた１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層から構成されるものである。
【００１３】
ここで、支持基材の窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体は、公知の方法で焼結させて得たものを使用することができ、具体的には窒化硼素粉末と窒化アルミニウム粉末とを重量比で９５：５〜５０：５０の割合で混合した後、１８００〜２０００℃、１００〜３００ｋｇｆ／ｍｍ2の条件で焼結することにより得られるものを用いることができる。
【００１４】
上記支持基材の形状は特に制限はなく、例えば円盤状、円筒状、凸部や凹部のある円盤又は円筒状などがある。
【００１５】
次に、発熱層及び静電吸着用電極として使用する熱分解グラファイトとしては、例えばメタンガスを１９００〜２２００℃、１〜１０Ｔｏｒｒという条件下で熱分解することによって得られる熱分解グラファイトが好適に使用される。
【００１６】
発熱層の膜厚は特に限定されないが、１０〜３００μｍ、特に３０〜１００μｍとすることが望ましい。
【００１７】
また、静電吸着用電極は、１０〜３００μｍ、特に３０〜１００μｍとすることが望ましい。
【００１８】
更に、上記熱分解グラファイトからなる発熱層の上に設けられる第１絶縁層を形成する熱分解窒化硼素としては、例えばアンモニアと三塩化硼素とをモル比で１：１〜１０：１で混合した気体を１８００〜２０００℃、１〜１０Ｔｏｒｒという条件下で熱分解することによって得られるものが好適であり、具体的にはアンモニアと三塩化硼素の４：１の混合気体を１８００〜２０００℃、１０Ｔｏｒｒという条件下で熱分解することで得られる熱分解窒化硼素を使用することができる。
【００１９】
第１絶縁層の膜厚は特に限定されないが、５０〜５００μｍ、特に７０〜１５０μｍとすることが望ましい。
【００２０】
して、本発明は、上記したような窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトの発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素の第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトの静電吸着用電極が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素の第２絶縁層が接合されてなる静電吸着機能を有するウエハ加熱装置において、第２絶縁層が特定量の炭素を含有する熱分解窒化硼素で形成されてなるものである。本発明では、このように炭素含有熱分解窒化硼素で第２絶縁層を形成することにより、絶縁層の５００〜６５０℃の中温域における体積抵抗率を容易に１０10〜１０13Ωｃｍとすることができるもので、炭素を含まない熱分解窒化硼素で第２絶縁層を形成したのでは、温度の均一性が得られず、デバイス歩留りも低下してしまう。
【００２１】
ここで、第２絶縁層を形成する炭素含有熱分解窒化硼素は、１〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量％の炭素を含有することが必要であり、炭素の含有率が１重量％未満では、５００〜６５０℃の中温域における温度範囲において十分な静電吸着力が得られず、炭素の含有率が２０重量％より大きいと、５００〜６５０℃という中温域においてリーク電流によるデバイスの損傷が起こってしまう。
【００２２】
上記炭素含有熱分解窒化硼素は、例えばアンモニアと三塩化硼素とメタンとの４０：９：１〜２８：５：２の混合気体を１６００〜２０００℃、５〜１０Ｔｏｒｒという条件下で化学気相蒸着することによって得ることができる。
【００２３】
また、第２絶縁層の膜厚は、５０〜５００μｍ、特に１００〜２００μｍとすることが望ましく、５０μｍ未満では絶縁破壊を起こす場合があり、５００μｍを超えると十分な静電吸着が得られない場合がある。
【００２４】
なお、本発明では、上記した第１絶縁層と第２絶縁層との両絶縁層を１〜１０重量％の炭素を含有した熱分解窒化硼素で形成してもよく、このように両絶縁層を同一の炭素含有熱分解窒化硼素で形成すると、製造工程が単純化されるのでコスト的に有利となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の静電吸着機能を有するウエハ加熱装置は、１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素で第２絶縁層を形成したことにより、絶縁層の５００〜６５０℃の中温域における体積抵抗率が１０10〜１０13Ωｃｍの範囲となることから、５００〜６５０℃の中温域において十分な静電吸着力が得られ、従って、ウエハ温度の均一性が向上する上、リーク電流によるデバイスの損傷もおこらないため、デバイス歩留りが大幅に向上するという有利性が与えられる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００２７】
〔実施例〕
窒化珪素粉末と窒化アルミニウム粉末を３対１の割合で混合した後、１９００℃、２００ｋｇｆ／ｍｍ2の条件下で焼結し、直径２００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなる円板を作った。
【００２８】
次いで、この上でメタンガスを２２００℃、５Ｔｏｒｒの条件下で熱分解し、厚さ１００μｍの熱分解グラファイト層を形成し、表面に電極パターン、裏面にヒーターパターンを加工してそれぞれ静電吸着用電極、発熱層とした。更に、この両面の上でアンモニアと三塩化硼素とメタンを１６００℃、５Ｔｏｒｒの条件下で反応させて、厚さ２００μｍの熱分解窒化硼素絶縁層を設け、静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を作った。
【００２９】
得られたウエハ加熱装置の絶縁層の炭素含有率を測定したところ、９重量％であった。また、この静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を使用し、ウエハを６００℃に加熱したところ、ウエハ上の温度分布は＋４℃であった。
【００３０】
〔比較例〕
比較のために炭素を含まない熱分解窒化硼素で絶縁層を形成する以外は実施例と同様にして静電吸着機能を有するウエハ加熱装置を作った。得られたウエハ加熱装置について同様の測定を行ったところ、ウエハ上の温度分布は＋１３℃と悪かった。
Claims (1)
- 窒化硼素と窒化アルミニウムとの混合焼結体からなる支持基材の一方の面に熱分解グラファイトからなる発熱層が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第１絶縁層が接合され、他方の面に熱分解グラファイトからなる静電吸着用電極が形成され、更にその上に熱分解窒化硼素からなる第２絶縁層が接合された静電吸着機能を有するウエハ加熱装置であって、該第２絶縁層が１〜２０重量％の炭素を含有する熱分解窒化硼素で形成されてなることを特徴とする静電吸着機能を有するウエハ加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10837396A JP3835491B2 (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 静電吸着機能を有するウエハ加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10837396A JP3835491B2 (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 静電吸着機能を有するウエハ加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09278527A JPH09278527A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3835491B2 true JP3835491B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=14483136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10837396A Expired - Fee Related JP3835491B2 (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 静電吸着機能を有するウエハ加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3835491B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3963788B2 (ja) | 2002-06-20 | 2007-08-22 | 信越化学工業株式会社 | 静電吸着機能を有する加熱装置 |
| US20090242544A1 (en) * | 2005-10-12 | 2009-10-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Wafer heating apparatus having electrostatic attraction function |
-
1996
- 1996-04-04 JP JP10837396A patent/JP3835491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09278527A (ja) | 1997-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5663865A (en) | Ceramic electrostatic chuck with built-in heater | |
| JPH07307377A (ja) | 静電チャック付セラミックスヒーター | |
| JP3963788B2 (ja) | 静電吸着機能を有する加熱装置 | |
| KR20080065581A (ko) | 정전 흡착 기능을 갖는 웨이퍼 가열 장치 | |
| US5566043A (en) | Ceramic electrostatic chuck with built-in heater | |
| US6953918B2 (en) | Heating apparatus which has electrostatic adsorption function, and method for producing it | |
| JP2007201068A (ja) | 静電チャック | |
| US6949726B2 (en) | Heating apparatus having electrostatic adsorption function | |
| JP3835491B2 (ja) | 静電吸着機能を有するウエハ加熱装置 | |
| KR20080059501A (ko) | 정전 척이 부착된 세라믹 히터 | |
| JP3914377B2 (ja) | 静電吸着機能を有するウエーハ加熱装置 | |
| KR20070113959A (ko) | 정전흡착장치 | |
| JP3813381B2 (ja) | 複層セラミックスヒーター | |
| JP3812600B2 (ja) | 静電吸着機能を有するウエハ加熱装置 | |
| JP2756944B2 (ja) | セラミックス静電チャック | |
| JP3623938B2 (ja) | 静電チャックの製造方法 | |
| JPH0940481A (ja) | セラミックヒーター | |
| JP4021254B2 (ja) | 静電吸着機能を有する加熱装置及びその製造方法 | |
| JPH07297267A (ja) | 静電チャック付セラミックスヒーター | |
| JP4302428B2 (ja) | 静電吸着機能を有するウエーハ加熱装置 | |
| JPH08236603A (ja) | 静電チャック | |
| JP2000012665A (ja) | セラミックス部品 | |
| JPH06140133A (ja) | 複層セラミックスヒーター | |
| JP3519744B2 (ja) | 複層セラミックスヒーター | |
| JP2000012192A (ja) | セラミックスヒータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060405 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060705 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060718 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |